Ein neuer Weg für den DNA-Transfer in der Tumormikroumgebung wurde entdeckt

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Forscher der University of Notre Dame haben einen weiteren Weg entdeckt, auf dem Tumorzellen genetisches Material auf andere Zellen in ihrer Mikroumgebung übertragen und so die Ausbreitung von Krebs verursachen.

In ihrer neuesten Studie, veröffentlicht in Zellberichte, Crislyn D’Souza-Schorey, Morris Pollard, Professor am Department of Biological Sciences, und Mitarbeiter fanden heraus, dass DNA-„Fracht“ in kleinen Informationsbeuteln transportiert wird, die als extrazelluläre Mikrovesikel bezeichnet werden. Ihre Studie ist eine Fortsetzung der Arbeit ihres Labors, um den Informationsaustausch zwischen Zellen besser zu verstehen.

„Wir haben gezeigt, dass die in diesen Mikrovesikeln vorhandene DNA mit Metastasen assoziiert ist, also haben wir jetzt eine großartige Plattform, um genetische Aberrationen zu bewerten“, sagte D’Souza-Schorey, der auch dem Berthiaume Institute for Precise Health, Boler- Parseghian Center für seltene und vernachlässigte Krankheiten und das Harper Institute for Cancer Research.

Krebszellen, im Gegensatz zu normale Zellen, sind oft mit zytosolischer DNA gefüllt, bei der es sich um DNA handelt, die sich in einer geleeartigen Flüssigkeit außerhalb des Zellkerns befindet. Diese DNA kann aus mehreren Quellen stammen, aber neuere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass chromosomale Instabilität die Hauptquelle für zytosolische DNA in Tumorzellen ist.

Das Forschungsteam verwendete ein Zellmodell eines männlichen Krebspatienten, um zu zeigen, wie Y-chromosomale DNA – aufgrund der Gegenwart im Zytosol vorhanden ist chromosomale Instabilität– Tragen extrazelluläre Vesikel und übertragen sie auf die Zelllinie weiblicher Brustzellen.

„Diesen weiblichen Zellen fehlt Y-chromosomale DNA, ohne Kontakt mit männlichen Mikrovesikeln“, sagte James Clancy, ein wissenschaftlicher Assistenzprofessor für Biowissenschaften und der Erstautor der Arbeit. “Dies ist eine kostengünstige Möglichkeit, Menschen zu zeigen, dass DNA übertragen wurde, was es einfacher macht, diese Form der Kommunikation nachzuweisen.”

Die Forscher zeigten, dass zytosolische DNA zusammen mit einem Enzym, cGAS, das teilweise aufgrund seiner Rolle bei der Immunantwort auf bakterielle und virale Infektionen entdeckt wurde, in Mikrovesikel wandert. Wissenschaftler haben zunehmend erkannt, dass cGAS eine Rolle bei der Tumorprogression spielen könnte, und diese neue Studie skizzierte die Art und Weise, wie DNA modifiziert wird, um diese Progression zu unterstützen.

Arbeit veröffentlicht von D’Souza-Schorey Laboratory 2019 in Natürliche Zellbiologie beschrieben, wie microRNAs innerhalb von Tumoren Zellen es bewegt sich in Mikrovesikel, die sich gerade an der Peripherie der Zelle zu bilden beginnen. Einmal ausgestoßen, nehmen diese Vesikel nicht-Tumorzellen in der Mikroumgebung. Mikrovesikel zirkulieren auch im Körper in Flüssigkeiten wie Blut und Urin und können als Biomarker verwendet werden, um das Vorhandensein von Krebs anzuzeigen.

Während microRNA beeinflussen kann Proteinexpression schneller als DNA, interessierten sich die Forscher für den Inhalt der DNA, da es sich um einen tatsächlichen Teil des Genoms einer Person handelt, einschließlich aller mit dem Tumor verbundenen Mutationen, sagte Clancy. Es war auch schwieriger nachzuweisen, dass DNA von einer Zelle zur anderen weitergegeben wurde.

Kontinuierliche Laborgrundlagenforschung auf diesem Gebiet kann zur Früherkennung verschiedener Tumorarten führen.

Neben D’Souze-Schorey und Clancy arbeiteten auch Colin Sheehan, ein Jahrgang 19, und Alex C. Boomgarden, ein Doktorand im vierten Jahr an Notre Dame und Gewinner des Berthiaume Institute for Precise Health, an der Studie mit Promotionsstipendium. Sheehan promoviert derzeit an der University of Chicago. Die Studie wurde teilweise vom National Cancer Institute und der Boler Family Foundation unterstützt.


Die Studie entschlüsselt die Verpackung der Tumorlast und führt zu einem besseren Verständnis der Ausbreitung von Krebs


Mehr Informationen:
James W. Clancy et al, DNA-Rekrutierung für tumorabgeleitete Mikrovesikel, Zellberichte (2022). DOI: 10.1016 / j.celrep.2022.110443

Zitat: Neuer Weg für DNA-Transfer in Tumor-Mikroumgebung entdeckt (2022, 25. März) am 26. März 2022 mit aufgenommen

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